jamur dimorfik adalah mereka yang memiliki dua bentuk anatomis atau morfologi yang berbeda: bentuk miselium dan yeastlike lain. Sifat dimorfisme ini hanya ditunjukkan oleh beberapa spesies jamur dan disebut dimorfisme jamur.
Pada fase morfologi miselium, jamur dimorfik muncul sebagai massa yang dibentuk oleh sekumpulan hifa atau filamen silindris. Fungsi hifa adalah untuk memberi makan jamur, karena mereka memiliki kemampuan untuk menyerap nutrisi. Miselium merupakan apa yang disebut tubuh vegetatif dari jamur multiseluler makroskopik.
Gambar 1. Candida albicans fase ragi. Sumber: David Arqueas [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], dari Wikimedia Commons
Pada fase ragi, jamur dimorfik muncul sebagai organisme uniseluler mikroskopis, dengan sel bulat atau bulat telur. Hal ini juga memiliki kemampuan untuk memecah organik materi , gula dan karbohidrat melalui fermentasi proses .
Sekelompok kecil jamur dalam filum Ascomycota dianggap dimorfik; jamur ini memiliki kemampuan untuk menginfeksi mamalia, tumbuhan dan serangga sebagai parasit .
Gambar 2. Candida albicans pada fase miselium. Sumber: Garnhami [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], dari Wikimedia Commons
Contohnya termasuk patogen manusia (penyebab penyakit), Candida albicans dan Histoplasma capsulatum. Juga jamur fitopatogen Ophiostoma novo-ulmi, yang menyebabkan penyakit elm Belanda.
Contoh lain adalah Ophiocordyceps unilateralis, jamur entomopatogen yang menunjukkan dimorfisme dan mengeluarkan senyawa kimia yang mengubah perilaku semut yang terinfeksi. Ini disebut “jamur semut zombie.”
Ada juga Malassezia furfur , jamur dimorfik yang bersifat fitopatogenik dan entomopatogen.
Indeks artikel
Dimorfisme dan patogenisitas
Dimorfisme jamur terkait dengan kemampuan untuk menyebabkan penyakit jamur atau patogenisitas.
Proses dimana jamur berpindah dari keadaan bersel tunggal dalam bentuk ragi (seperti ragi) ke keadaan hifa atau miselium multiseluler disebut transisi fase. Transisi ini penting untuk patogenisitas dan virulensi jamur.
Jamur patogen menerima sinyal dengan informasi dari lingkungan yang mengelilinginya, dan menurut kenyamanannya ia merespons dengan mengubah dirinya menjadi salah satu dari dua fase. Sebagai contoh, ada jamur yang mengubah keadaan mereka tergantung pada suhu lingkungan, menjadi kemudian thercarapendent .
Ini adalah kasus jamur yang tumbuh di tanah pada suhu 22 hingga 26 ° C, tetap dalam keadaan miselium. Miselia ini dapat terfragmentasi dan menjadi suspensi di udara atau aerosol sebagai akibat dari perubahan seperti bencana alam atau campur tangan manusia (konstruksi, pertanian, antara lain).
Ketika dihirup oleh inang mamalia , jamur di udara menjajah paru-paru, di mana suhu dipertahankan pada 37 ° C. Pada suhu ini, hifa miselium bertindak sebagai propagul infeksius, menjadi ragi patogen dan menyebabkan pneumonia.
Setelah infeksi terbentuk di paru-paru, ragi dapat menyebar ke organ lain, seperti kulit, tulang, dan otak.
Faktor-faktor yang menentukan perubahan fase atau dimorfisme jamur
Di antara faktor-faktor lingkungan yang menghasilkan transformasi jamur dari satu keadaan ke keadaan lain secara reversibel adalah sebagai berikut.
Perubahan suhu
Perubahan suhu menghasilkan transisi atau perubahan fase morfologi pada spesies jamur Talaromyces marneffei . Ketika suhu sekitar antara 22 dan 25 ° C, jamur menunjukkan morfologi filamen (hifa), dan ketika suhu naik hingga 37 ° C, ia memperoleh morfologi ragi.
Spesies jamur patogen manusia lainnya dengan dimorfisme tergantung suhu adalah Histoplasma capsulatum , Blastomyces dermatitides, Sporothrix schenkii, Paracoccidioides brasiliensis, Coccidioides inmitis, Lacazia laboi, dan Emmansia sp.
Perubahan ketersediaan nutrisi
Pada spesies Candida albicans , terjadi transisi fase berikut: pada media yang kaya nutrisi morfologinya adalah ragi, sedangkan pada media yang miskin nutrisi, bentuk pertumbuhannya adalah miselium berserabut.
Perubahan bersama dalam suhu dan ketersediaan nutrisi atau adanya zat beracun
Meskipun suhu tampaknya menjadi stimulus lingkungan dominan yang mengarahkan transisi dari hifa (pada 22-25 ° C) ke ragi (pada 37 ° C) dan sebaliknya, ada rangsangan tambahan yang mempengaruhi perubahan morfologi, seperti konsentrasi karbon dioksida (CO 2 ), adanya sistein, estradiol atau zat beracun dalam medium.
Beberapa spesies jamur memerlukan perubahan pada kedua faktor lingkungan (suhu dan ketersediaan nutrisi) untuk mengekspresikan dimorfisme. Juga, perubahan lingkungan lainnya, seperti adanya logam atau agen pengkelat, dapat memicu transisi fase morfologis.
Jamur dimorfik patogen manusia
Tiga contoh jamur dimorfik patogen manusia dijelaskan secara singkat di bawah ini.
Talaromyces marneffei
Ini adalah spesies jamur patogen yang termasuk dalam phyllum Ascomycota. Ini menyajikan dimorfisme yang bergantung pada suhu : pada 25 ° C ia tumbuh dalam fase berserabut sebagai saprofit, dan pada 37 ° C itu menunjukkan morfologi ragi parasit.
Jamur T. marneffei dapat menyebabkan infeksi mematikan pada seluruh organisme; penicillosis, dinamai berdasarkan nama taksonomi lamanya sebagai Penicillium marneffei .
Bentuk atau fase morfologis
Cendawan T. marneffei pada fase hifa atau berfilamen, tumbuh dalam koloni berwarna putih keabu-abuan, dengan permukaan halus dan licin. Koloni ini berubah menjadi warna coklat kemerahan dengan nada kuning, sementara permukaannya memperoleh relief yang terpancar, dengan bagian bawah berwarna salmon.
Pada fase ragi, T. marneffei mengembangkan koloni kecil berwarna gading dengan relief yang tampak kasar.
Waduk
Reservoir T. marneffei adalah tanah (di daerah tropis dan subtropis, pada musim hujan, Mei hingga Oktober), dan beberapa jenis tikus bambu ( Cannomis badius , Rhizomis sinensis, Rhizomis sumatrensis dan Rhizomis pruinosis ).
Tuan rumah
Inang umum untuk jamur patogen T. marneffei adalah tikus, manusia, kucing, dan anjing.
Jamur T. marneffei masuk ke dalam tubuh terutama melalui saluran pernapasan. Itu juga dapat menembus melalui rute lain selain jalur pencernaan.
Manifestasi klinis
Jamur T. marneffei menghasilkan infeksi sistemik atau umum oportunistik pada manusia dengan gangguan sistem imun. Ini awalnya mempengaruhi paru-paru dan kemudian organ yang berbeda melalui aliran darah. Ini menghasilkan lesi berupa papula pada kulit leher, wajah dan badan.
Candida albicans
Jamur Candida albicans termasuk dalam filum Ascomycota dan menyajikan dimorfisme tergantung pada ketersediaan nutrisi.
Candida albicans adalah mikroorganisme jamur yang paling sering diisolasi dari biofilm yang terbentuk pada permukaan implan medis dan jaringan manusia. Hal ini sering digunakan sebagai organisme caral dalam studi mikrobiologi.
Bentuk atau fase morfologis
Candida albicans dapat tumbuh sebagai ragi dan miselium, oleh karena itu dianggap sebagai jamur dimorfik, tetapi sebenarnya menunjukkan beberapa fenotipe morfologi yang berbeda selain keduanya. Pada beberapa galur Candida albicans , hingga 7 fase morfologi telah dilaporkan.
Untuk alasan ini, istilah yang tepat untuk spesies jamur ini, alih-alih dimorfisme, adalah spesies pleomorfisme atau polifenik. Perubahan fase pada Candida albicans dipicu oleh variasi jumlah nutrisi dan pH .
Pada Candida albicans, sel ragi tampaknya paling cocok untuk penyebaran darah dan faktor virulensi. Sedangkan fase hifa telah diusulkan sebagai yang paling invasif dalam penetrasi jaringan dan kolonisasi organ.
Transisi dari ragi ke hifa adalah proses yang cepat, yang disebabkan oleh faktor lingkungan seperti tingkat karbon dioksida, kekurangan oksigen, perubahan media nutrisi dan suhu.
Melalui pleomorfisme atau perubahan beberapa fase, jamur ini dapat bertahan dari mekanisme pertahanan kekebalan inangnya. Pada fase khamir, morfologinya adalah sel-sel sferis atau ovoid dalam kelompok-kelompok kecil. Pada fase hifa atau morfologi jamur berfilamen, sel-sel tampak memanjang, membentang dalam bentuk filamen.
Selain itu, pada fase ragi memperoleh bentuk kehidupan simbiosis dan pada fase hifa menjadi parasit patogen.
Waduk
Reservoir Candida albicans adalah tubuh manusia. Ini hadir dalam mikroflora kulit, di saluran pencernaan, di rongga mulut dan di sistem genitourinari.
Tuan rumah
Organisme manusia berfungsi sebagai inang bagi Candida albicans , yang jalur masuknya adalah kulit dan selaput lendir.
Manifestasi klinis
Candida albicans jamur menghasilkan kandidiasis atau moniliasis, yang mempengaruhi kulit, kuku, mukosa mulut dan mukosa gastrointestinal. Pada orang dengan imunosupresi, infeksi dapat menjadi sistemik atau umum di seluruh tubuh.
Candida albicans mampu melintasi sawar darah-otak. Tingkat kematian 40% dilaporkan pada infeksi parah dengan jamur patogen ini.
Histoplasma capsulatum
Histoplasma capsulatum termasuk dalam filum Ascomycota. Ini adalah spesies jamur yang patogen bagi manusia dan menunjukkan dimorfisme yang bergantung pada suhu. Jamur ini tumbuh di tanah dan pada campuran kotoran burung jalak ( Stumus vulgaris ), burung hitam ( Turdus merula ), dan berbagai jenis kelelawar .
Jamur Histoplasma capsulatum banyak ditemukan di tempat bersarang burung dan di gua, loteng, atau lubang pohon tempat kelelawar menghuni.
Jamur ini memiliki penyebaran yang luas di seluruh planet, kecuali di Antartika. Hal ini sering dikaitkan dengan lembah sungai. Ini ditemukan terutama di lembah sungai Mississippi dan Ohio di Amerika Serikat.
Bentuk atau fase morfologis
Histoplasma capsulatum menunjukkan pertumbuhan miselium berserabut dalam bentuk kehidupan saprofit di dalam tanah. Saat menginfeksi hewan atau manusia, berkembang fase pertumbuhan berupa ragi parasit pada suhu tubuh 37 ° C.
Fase morfologi miselium terdiri dari hifa. Koloni awalnya berwarna putih, seperti kapas, dan kemudian berubah menjadi coklat tua dengan bagian bawah berwarna kuning hingga oranye.
Fase khamir berupa sel ovoid, tumbuh lambat pada suhu 37 ° C, membentuk koloni abu-abu hingga krem dengan penampakan lembab dan krem.
Waduk
Reservoir Histoplasma capsulatum adalah tanah yang terkontaminasi dengan kotoran burung dan kelelawar yang kaya nitrogen.
Tuan rumah
Host Histoplasma capsulatum termasuk organisme manusia, beberapa burung (jalak, burung hitam, sariawan, ayam, kalkun, angsa), kelelawar, anjing, kucing, tikus, kuda, dan sapi.
Jamur ini masuk ke dalam tubuh manusia melalui saluran pernafasan, perkutan (melalui kulit) dan selaput lendir.
Manifestasi klinis
Infeksi paru-paru akut karena Histoplasma capsulatum sangat umum, dengan gejala seperti demam, pilek, menggigil, sakit kepala, nyeri dada, kelelahan, eritema, dan ruam.
Referensi
- Hiten, D., Madhani, G dan Fink, GR (1998). Kontrol diferensiasi filamen dan virulensi pada jamur. Tren Biologi Sel. 8 (9): 348-353.
- Nadal, M., García-Pedrajas, M. dan Emas, SE (2008). Dimorfisme pada jamur patogen tanaman. Surat Mikrobiologi. 284 (2): 127–134.
- Navarro-Mendoza, M., Pérez-Arques, C., Murcia, L., Martínez-García, P., Lax, C .; Sanchis, M.et al. (2018). Komponen dari keluarga gen baru ferroksidase yang terlibat dalam virulensi secara fungsional terspesialisasi dalam dimorfisme jamur. Alam. Laporan Ilmiah 8:7660. doi: 10.1038 / s41598-018-26051-x
- Nemecek, JC, Wuthrich, M. dan Bruce S. Klein, BS (2006). Kontrol Global Dimorfisme dan Virulensi pada Jamur. Sains. 312 (5773): 583-588. doi: 10.1126 / sains.1124105
- Zhong, Y., Yan; M., Jiang, Y., Zhang, Z., Huang, J., Zhang, L. dkk. (2019). Asam Mycophenolic Sebagai Inhibitor Dimorfisme Jamur Yang Menjanjikan untuk Mengendalikan Penyakit Tebu Yang Disebabkan oleh Sporisorium scitamineum . Jurnal Kimia Pertanian dan Pangan. 67 (1): 112–119. doi: 10.1021 / acs.jafc.8b04893
